BIM na príklade progresívnej prístavby školy v Trnave

Dlhoročný problém so stravovaním žiakov na tejto základnej škole mesto pôvodne chcelo vyriešiť rozšírením priestorov starej školskej kuchyne, nakoniec však pristúpilo k zbúraniu južného krídla budovy, kde sa nachádzali učebne a šatne, pričom na jeho mieste vyrastie nový pavilón s jedálňou, kuchyňou, skladovými priestormi a  triedami pre žiakov prvého stupňa. Mestské zastupiteľstvo  vypísalo verejnú súťaž na spracovanie projektu, v ktorej uspelo riešenie architektov a stavebných inžinierov z ateliéru VISIA. „Trnava je už známa, že vo verejnej výstavbe presadzuje ekologické trendy. Takisto sa nám páčilo, že požadovala v tíme funkciu architekta, čo nie je obvyklé,“ vysvetľuje motivácie konateľ ateliéru VISIA Ing. Ladislav Chatrnúch.

Prístavba začala slúžiť žiakom na jeseň minulého roka. S pôvodnou budovou je novostavba prepojená komunikačným traktom, aby mohli žiaci medzi nimi prechádzať. Podľa konateľa spoločnosti VISIA štúdiu budovy vypracovávali dvakrát. „Keď sme si totiž prvotnú štúdiu nechali posúdiť z hľadiska svetlotechniky, zistili sme, že tieniace prvky nevyhovujú normám, a preto bolo potrebné navrhnúť nový vizuál budovy. Svetlotechnika školských zariadení má svoje špecifiká z hľadiska intenzity a rovnomernosti osvetlenia, na Slovensku sme za 30 rokov nestavania škôl tieto požiadavky prakticky nevyužívali.  Špecialistu na výpočet svetlotechniky sme napokon našli vo Viedni.“

Nový pavilón je čiastočne podpivničený trojpodlažný objekt. Druhé nadzemné podlažie je vybudované ako montovaná stavba z drevených panelov CLT. Toto riešenie zvolili preto, že ide o ekologicky priaznivejšiu technológiu. Jej prednosťou je aj rýchlosť výstavby, keďže sa pri nej uplatňujú len suché procesy. Výnimkou sú kuchynské priestory, pretože nebolo vhodné použitie dreva vzhľadom na vlhké prostredie. Aj z tohto dôvodu je spodné podlažie murované z presných tvárnic. „Drevo sme vybrali i preto, aby sme u detí podporili rozvoj estetického vnímania, na ktoré má vplyv prostredie, v ktorom žijú. Vnútorné steny tried budú tiež sčasti drevené, takže žiaci sa budú učiť v príjemnejšom prostredí, než aké poskytujú klasické učebne,“ hovorí Ing. Ladislav Chatrnúch. Podlahy budú z kaučuku, ktorý je sčasti prírodný, má dlhú životnosť, ľahko sa udržuje a je vhodný pre deti. Toalety a kuchynské priestory budú vybavené dlažbou a obkladmi s trvale funkčnou  antibakteriálnou vrstvou. 

V ekologickom duchu je aj extenzívna zelená strecha, na ktorej budú vysadené rozchodníky, skalky a byliny, čiže rastliny, ktoré si vyžadujú len minimálnu starostlivosť. Strecha bude chrániť konštrukciu pred poveternostnými vplyvmi a  znižovať prehrievanie interiéru. Projektanti navrhli ľahšiu formu zelenej strechy, aby prístavbu príliš nezaťažovali z hľadiska statiky. Drevený strop, ktorý sa nachádza na najvyššom podlaží, je ešte dôležitejšie zabezpečiť proti zatekaniu ako napríklad strop zo železobetónovej dosky. Už len preto, že plochá zelená strecha neumožňuje vizuálne kontrolovať poškodenie hydroizolácie. Na vnútornej strane strešnej konštrukcie bola použitá difúzna variabilná parozábrana, ktorá nielenže minimalizuje prienik vlhkosti z interiéru, ale v prípade, že v streche nastane kondenzácia, odovzdáva za vhodných podmienok vlhkosť späť do vnútorného prostredia.

Objekt má otvorenú fasádu, ktorá bude na niektorých miestach pokrytá popínavými rastlinami. Tvorí ju drevený obklad s trojcentimetrovými medzerami, pod ktorým sa nachádza špeciálna, vysoko trvácna čierna tkanina proti dažďovej vode z ABS plastu, z ktorého sa vyrábajú napríklad lego kocky. Kombináciou týchto materiálov vznikol zaujímavý architektonický prvok. O fasádu sa nebude treba osobitne starať, pravidelne ju natierať a podobne, ponechá sa prirodzenému starnutiu. Ak sa drevený obklad miestami pokrúti, odhnije alebo sa zlomí, jednoducho sa vymení kus za kus. „Naším zámerom bolo navrhnúť materiály s dlhou životnosťou, ktoré si vyžadujú iba minimálnu údržbu,“ tvrdí Ladislav Chatrnúch.

Z hľadiska vnútorného prostredia je pre školské zariadenia smerodajná predovšetkým akustika a osvetlenie tried, ktorým projektanti venovali zvýšenú pozornosť. Z hľadiska akustiky ide hlavne o čas dozvuku a zvukový útlm. Ak sa nedodržia predpísané parametre, zhoršuje to zrozumiteľnosť hovorenej reči. „Mnohí si isto pamätajú, že keď v jedálni štrngali príbory a všetci sa prekrikovali, nebolo rozumieť vlastné slovo. Dali sme si záležať, aby i žiaci v posledných laviciach dobre počuli výklad a učitelia sa neponosovali, že im odchádzajú hlasivky. Zohľadňovali sme aj nepriezvučnosť medzi triedami, aby nebolo počuť zvuky a hlasy zo susedných učební,“  konštatuje Ladislav Chatrnúch s tým, že akustiku si nechali prerátať v spoločnosti Saint-Gobain, ktorá im aj odporučila, kde by sa mali použiť aké akustické materiály.    

Pokiaľ ide o osvetlenie, všetky triedy sú vybavené dostatočne veľkými oknami, ktoré sú zhotovené z izolačných trojskiel. Sú osadené v hliníkových rámoch, ktoré sú vzhľadom na väčšie rozpony okien potrebné. Izolačné trojsklá zabezpečujú v triedach dostatočnú tepelnú pohodu, takže ani žiaci, ktorí budú sedieť pri oknách, nebudú vnímať od okien pocit chladu. Podľa konateľa architektonického ateliéru VISIA sklo na jednej strane musí umožňovať čo najvyššiu vernosť zobrazenia farebného spektra v interiéri, na druhej strane musí zabraňovať prehrievaniu vnútorného prostredia v letných mesiacoch a unikaniu tepla v zimných mesiacoch. Vzhľadom na to, že v budove nebude klimatizačný systém,  majú okná vonkajšie rolety a vnútorné žalúzie. Prvé chránia pred prehrievaním, druhé pred oslnením. V triedach sú použité LED svietidlá, ktoré prostredníctvom senzorov regulujú intenzitu a rovnomernosť svetla. Ak je napríklad v rohu miestnosti prítmie, automaticky sa rozsvieti potrebný počet svietidiel. Nebude teda nutné zapínať svetlá po radoch, resp. všetky naraz, ale iba tam, kde je to treba.

Budova je vybavená rekuperačnou jednotkou, ktorá zabezpečuje, aby bol v triedach vždy čerstvý vzduch. Jeho výmena sa spúšťa automaticky pomocou senzorov oxidu uhličitého, ktorý je indikátorom vydýchaného vzduchu a spôsobuje  napríklad pokles sústredenia, ospalosť a únavu. Rekuperačný systém je doplnený o zvlhčovanie ovzdušia, aby v triedach bola dodržaná potrebná vlhkosť vzduchu.

Nový pavilón Základnej školy Bottova je inovatívnou budovou. „Všetky časti projektovej dokumentácie okrem elektroinštalácie, teda architektúru, statiku, vzduchotechniku a zdravotechniku sme navrhli v BIM,“ pripomína Ladislav Chatrnúch. Integrované projektovanie podľa neho prináša rad výhod, predovšetkým minimalizuje chyby a spresňuje výkaz výmer. V trojrozmernom zobrazení sa zistí viac kolízií rozvodov, čo nie je ľahké odhaliť na klasických papierových výkresoch s desiatkami križujúcich sa čiar ani v dvojrozmernom digitálnom prevedení.

Ako objasňuje Ladislav Chatrnúch, pri 3D projektovaní pavilónu použili systém Building Information Modelling (BIM), čiže virtuálny model budovy, ktorý reprezentuje jej fyzické a funkčné vlastnosti. Slúži ako databáza geometrických a negeometrických informácií o objekte pre jeho realizáciu a následne i prevádzku, správu a údržbu. Do tohto 3D modelu sa podľa požiadaviek obstarávateľa, zhotoviteľa a realizátora vkladajú údaje o použitých konštrukciách, materiáloch, prvkoch a ich parametroch, pričom tí si ich následne môžu prevziať do svojich informačných systémov a využiť pre svoje potreby. BIM umožňuje vytvoriť komplexný informačný model stavby.

V ateliéri VISIA celý tím už niekoľko rokov  projektuje len v trojrozmernom digitálnom prostredí, a to aj vyššie stupne projektov, napr. realizačné projekty. „Nechceli sme čakať až kým bude tento trend na Slovensku štandardom a je to naša konkurenčná výhoda. Takto dokážeme navrhovať kvalitnejšie projekty.“ Slovensko v tejto oblasti stále zaostáva. Napríklad v Českej republike je od roku 2021 možné projektovať nadlimitné verejné zákazky iba formou BIM. U nás sa téma diskutuje viac na odborných konferenciách, než uplatňuje v praxi.